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科普,在超声波检测中,是如何对缺陷定量的?_拜恩检测-专业第三方检测机构

发表时间:2019-07-31   来源:

超声波检测中缺陷定量也是一个热门话题。缺陷定量可以分为小于晶片直径的缺陷定量和大于晶片直径的缺陷定量。前者包括等效试块直接比较法,底波高度百分比法,当量计算法和AVG曲线法。后者包括相对灵敏度测量方法,绝对灵敏度测量方法,极坐标作图方法,包络作图方法和标准图形参考比较方法。除了传统的缺陷定量方法之外,精确的缺陷定量还使用聚焦探针和各种声学成像装置。 

 

一、超声波检测缺陷定量方法一“小于晶片直径的缺陷定量 ”

 

当横波声场倾斜地入射在界面处时,通常通过波形变换获得由横波倾斜探测器辐射的声场。由于入射角的不同,折射横波声场的下垂程度也不同。横波声场中缺陷反射有两种计算方法:一种方法是避免任何入射角下折射声场引起的变化,横波AVG图像用于计算斜探头。探伤时的平底孔反映了回波高度。实践证明,该方法仅适用于大于6N的远场区域。另一种方法是将接口侧介质I中的纵波声源的面积或直径转换为与介质的横波声场相同的光束辐射线上的假想横波声源的面积或直径。 I.此时,横波声场的面积和距入射点的距离将相应地改变。对于圆形晶片,通常使用以下基本公式:

公式一

其中 Ds—椭圆形假想声源的短轴直径;

DL —椭圆形假想声源的长轴直径, 即圆形晶片的直径;

α —界面一侧的入射角;

β —界面另一侧的折射角。

假想声源的面积 A′ 由下式给出

公式2

公式中 A—晶片的面积

假想声源至入射点的距离 L' 与原有声源至入射点的距离 L 之间的关系有两个因素需要考虑: 1) 随入射角增大, 假想声源的短轴直径缩短, 有效面积减小, 导致折射后横波声场近场长度的缩短, 因而假想声源至入射点距离 L' 亦缩短, 其变化规律可用系数 Ds/Dc 表示。

 

斜探头探伤中,中国使用多个横向孔作为标准几何反射器。根据衍射理论,当反射器的直径φ接近波长λt时,由于衍射和反射,回波高度的变化将是非单调性的,但在实际超波声检测期间不能看到回波。波动是由于使用的探针范围相对较宽,足以覆盖这种波动的最大值和最小值。这时应纠正用于倾斜探头横波声场条件的各种标准几何反射器的反射率。

 

 检测分析

 

二、超声波检测缺陷定量方法二“大于晶片直径的缺陷定量”

 

对于大于晶片直径的缺陷定量,我们通常会用半波高度法(6dB长度测量方法),超声波检测缺陷尺寸,通常由缺陷波的高度和移动距离来决定的。对于本文,我们在最大lx(相对灵敏度)方法中引入半波高度方法(lx=6 dB)。该方法是使探针在缺陷方向上平行移动。首先,找到最大缺陷波H,然后左右移动探头,直到光束中心遇到缺陷边缘,使缺陷波的高度下降到H/2。表示缺陷的长度(lu)。 

图3 

使用此方法时,超声波探伤仪的垂直线性必须良好,否则会产生较大的偏差。请注意,如果仪器在仪器使用过程中无法正常工作,则应在现场工作1~2小时后重新调整时间扫描线和灵敏度,尤其是在确定缺陷尺寸时。

 

 

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